Wie kann ich 3 Lithium-18650-Akkus sicher aufladen, um sie in einem Paket zu verwenden?

Ich arbeite an einem Projekt, um mein eigenes superhelles Fahrradrücklicht mit einer Notblink-LED zu bauen (so etwas :)

LED-Blinker

Das LED-Paket benötigt einen 12-V-Eingang, aber nach dem, was ich von anderen Leuten gelesen habe, die dies zuvor getan haben, funktioniert es immer noch mit nur etwa 8 V. Es verwendet auch eine kurzzeitige 12-V-Ladung, um Blitzmuster zu wechseln.

Ich plane, 3 18650 Lithium-Ionen-Akkus in Reihe zu verwenden, um das Licht mit Strom zu versorgen. Jede Batterie hat 3,7 V, also sollte ich insgesamt 11,1 V bekommen, was (angeblich) ausreichen wird. Ich werde sie in einen 3-Batteriehalter wie diesen stecken:

3x 18650 Halter

Dies sollte einfach genug einzurichten sein, aber ich frage mich, wie ich die Batterien aufladen soll. Ich konnte keine 18650-Ladegeräte finden, die speziell für 3 Batterien entwickelt wurden. Ich habe sie nur für 1, 2 und 4 Batterien gefunden. Mein (begrenztes) Verständnis von Lithiumbatterien ist, dass alle Batterien, die in einem einzelnen Gerät verwendet werden, zusammen geladen werden sollten, damit die Zellen ausgeglichen werden können, und dass dies ein Brandrisiko darstellt, wenn dies nicht getan wird. Ich möchte vermeiden, dass ein Feuer zwischen meinen Beinen ausbricht, während ich mit 30 Meilen pro Stunde einen Hügel hinunterrast.

Wäre es sicher, drei 18650-Ladegeräte mit einer Batterie zu verwenden, wenn ich sie alle gleichzeitig auflade? Müssen sie überhaupt ausbalanciert sein, oder verstehe ich etwas falsch? Wenn sie aus Sicherheitsgründen alle zusammen aufgeladen werden müssen, gibt es dann eine Möglichkeit für mich, sie zu verkabeln, um 12 V aus 2 oder 4 Batterien zu bekommen, die ich dann normal aufladen könnte?

Beachten Sie, dass ein "superhelles" Rücklicht möglicherweise illegal ist. Sie möchten für die Fahrer sichtbar sein, aber nicht ablenken. Ich weiß es nicht, aber ich gehe davon aus, dass es aus gutem Grund gesetzliche Grenzen für solche Dinge gibt.
@OlinLathrop danke für die Erinnerung. Ich stelle sicher, dass ich die örtlichen Gesetze überprüfe, bevor ich es zusammenbaue, aber bisher bezieht sich nichts auf eine maximale Helligkeit, nur auf einen Mindestabstand, von dem aus Lichter sichtbar sein müssen. Das Lichtmodell, das ich mir ansehe, hat auch eine Methode zum Dimmen, sodass ich die Helligkeit verringern kann, wenn ich direkt vor einem Fahrzeug stehe und es möglicherweise irritiere.
+1 für eine gut artikulierte Frage. War auf der Suche nach etwas ganz ähnlichem, und diese Frage war so genau richtig.

Antworten (2)

Lesen Sie meine soeben gepostete Antwort auf diese Frage . Obwohl nicht identisch, deckt es Aspekte ab, die einige Ihrer Fragen beantworten werden.

3 x 18650 LiIons (oder beliebige 3 LiIons) haben eine vollständig geladene Spannung von 3 x 4,2 V = 12,6 V und eine vollständig entladene Spannung von ca. 3 x 3 = 9 V. Wie niedrig niedrig geht, liegt bei Ihnen. Zu niedrig und Batterie stirbt.

Lesen Sie meine Antwort oben zum Balancing. Es ist nicht ERFORDERLICH, solange Sie SICHER sind, dass keine Zelle jemals tiefentladen wird UND wenn Sie in Reihe laden, solange sich keine Zelle im Konstantspannungs-Tail-Off-Modus befindet, während Sie versuchen, den vollen Konstantstrom bei 1C einzuspeisen. Der „Versuch“-Zeitraum kann kurz sein.

WENN Sie dies vom Fahrrad aufladen und alle 3 Zellen von der Welt isoliert (aber miteinander verbunden) sind, gelten meine obigen Antworten zum einzeln Aufladen. Sie können 3 gleichzeitig mit 3 Ladegeräten aufladen ** solange ** alle Ladegerätausgänge wirklich isoliert sind.

Eine einfache Möglichkeit, 12 V zu erhalten, ist die Verwendung eines der vielen vielen verfügbaren Schaltnetzteile. Sie können 1-, 2- oder 3-Zellen-LiIon-bis-12-V-fähige Netzteile erhalten.

Eine 18650 LiIon Zelle hat eine Kapazität von ca. 2000 mAh x 3,6V nominal =~~ 7 Wattstunden. Wenn Ihr Blinker mit durchschnittlich 1 Watt arbeiten würde und auch nur annähernd ernst wäre, würde er folgende Autofahrer von der Straße blasen. Hängt vom Design ab. 1 Watt bei 10 % Einschaltdauer = 10 Watt bei einem. 1 Watt bei 1 % Einschaltdauer = 100 Watt im eingeschalteten Zustand. Richtig kollimiert wird eine 1 att rote LED einen sehr sehr sehr sehr guten Job machen. Eine einzelne 18650-Zelle mit einem Wechselrichter von beispielsweise 7 % Effizienz (niedrig) läuft also für 7 Wh/1 Watt x 70 % = 5 Stunden. Ausreichend für die meisten Menschen.


HINZUGEFÜGT:

  • OK, also einige klärende Fragen.
    1) Wie kann ich sicher sein, dass keine Zelle jemals "tiefentladen" ist?

Keine Zelle jemals unter 3 Volt.

  • Überwachen Sie die Spannung und verhindern Sie dies

ODER

  • Entladen Sie niemals über die bekannte Kapazität hinaus, um sicherzustellen, dass dies der Fall ist.

Murphy sagt, Sie werden scheitern, wenn Sie die zweite Wahl treffen.

  • 2) Wenn ich ein COTS-Ladegerät verwende (und jede Zelle separat auflade), was meinen Sie damit, dass die Ladegerätausgänge wirklich isoliert sein müssen? Wenn ich für jede Zelle ein physisch separates Ladegerät verwende,

Wenn die Zellen in keiner Weise verbunden sind, ist dies irrelevant.
Dies ist nur ein Problem, wenn die Zellen wie in einem Batteriehalter verbunden sind.

Die Ausgänge sind vollständig vom Eingang des Ladegeräts isoliert.
Wenn Sie 2 Ladegeräte gleichzeitig am Netz betreiben, dürfen Sie keine sinnvollen Spannungswerte erhalten, wenn Sie zB von V+ aus dem einen zu V+ aus dem anderen messen.
Wenn Sie einen Widerstand von V + aus dem einen auf Masse aus dem anderen legen, fließt kein Strom.
Gut unter 1 mA wäre akzeptabel.
Ich würde eine gute Isolation erwarten. Was vermieden werden muss, ist, dass der Erdungsanschluss fest mit dem Erdungsstift verbunden ist.

3 wirklich isolierte Ladegeräte funktionieren problemlos an 3 Zellen in Reihe, wenn abgesehen von den Zellenverbindungen kein geschlossener Strompfad vorhanden ist.

  • Ist es sicher, wenn ich nach dem separaten Laden alle drei Zellen wieder in dasselbe System stecke?

Ja.

Danke für die ganzen Infos. Ich bin gerade aus dem Urlaub nach Hause gekommen, also werde ich eine Weile brauchen, um die Informationen zu verarbeiten und herauszufinden. Ich lasse Sie wissen, wenn ich eine Klärung brauche, und akzeptiere die Antwort, sobald ich sie aufgeschrieben habe.
OK, also einige klärende Fragen. 1) Wie kann ich sicher sein, dass keine Zelle jemals "tiefentladen" ist? 2) Wenn ich ein COTS-Ladegerät verwende (und jede Zelle separat auflade), was meinen Sie damit, dass die Ladegerätausgänge wirklich isoliert sein müssen? Wenn ich für jede Zelle ein physisch separates Ladegerät verwende, ist es dann sicher, wenn ich nach dem separaten Laden alle drei Zellen wieder zusammen in dasselbe System stecke?
Ich werde dies als akzeptierte Antwort markieren, da es alle relevanten Informationen zu enthalten scheint, aber ich glaube, ich werde am Ende einen All-in-One-LiIon-Akku mit eingebauter Schutzschaltung und so weiter verwenden, wie ich glaube. In Anbetracht der Außenanwendung insgesamt sicherer.

Ich installiere Blitzlichter an meinem Gebrauchsfahrrad, weil ich es satt habe, dass Leute mich fast überfahren, nur weil sie in den dunklen Wintertagen im Halbschlaf sind. Helle Lichter helfen „blinden“ Fahrern, Sie zu sehen. Keine Cops haben mich jemals wegen meines Rücklichts genervt, und wenn sie mir wegen der Blitze auf die Nerven gehen, muss ich darauf hinweisen, dass es ein „Notfall“ ist, wenn Autofahrer mich im halben Tageslicht des pazifischen Nordwestens nicht sehen.

Ich habe einen weißen 9-Watt-förmigen Strahl (zu den Seiten) und für die Vorderseite und zwei gelbe 4-Watt-Blitze für die Seiten und für die Rückseite habe ich ein großes LED-LKW-Rücklicht, das ich mit einem Blinker (für Blinker) verwende, aber Ich verbaue einen Blinker für das Rücklicht. Es läuft auf einem 18650-Pack mit 3 Zellen. Ich werde ein 4-Zellen-Paket für die anderen drei Lichter verwenden. Denn die neuen Stroboskope können bis zu 24 Volt aufnehmen. Wenn die Statistik für Ihr Licht besagt, dass es bis zu 14,8 V oder weniger benötigt, müssen Sie ein 3-Zellen-Paket verwenden.

Wenn Sie ein Pack bauen und eine Platine verwenden möchten, ist die Elektronik jetzt so klein, dass diese Schutzplatinen über eingebaute Ausgleichsladeschaltungen verfügen, sodass das Laden noch sicherer wäre. Aber der neue I-Max B6 wird das Durcheinander von mehr Schaltungen nicht mögen.

Das I-Max B6-Ladegerät (altes Modell) lädt über die Schutzschaltungen, obwohl die Anweisungen besagen, dass dies nicht der Fall ist. Ich habe meine auf 3 Zellen mit 3,6 Volt pro Zelle eingestellt, damit die Zellen länger halten.

Sie sollten auf nicht mehr als 4,2 V oder sogar 4,1 V oder wenn möglich sogar weniger aufgeladen werden. Kürzlich wurde bewiesen, dass eine Batteriezelle umso schneller degeneriert, je länger sie eine hohe Spannung hält. Wenn Sie also eine volle Ladung von 4,2 Volt wollen, verwenden Sie es gleich. Wenn Sie sie auf etwa 5 Volt oder mehr aufladen, betteln Sie um Ärger!!!

3 In Reihe geschaltete Zellen können schneller geladen werden als einzelne Zellen, da sie so einen höheren Widerstand haben. Ich habe mein Ladegerät auf 1 Ampere eingestellt. Ein 4-Zellen-Pack könnte also bei einer höheren Spannung schneller laden. (1/3 Volt pro Zelle) Wenn Sie die Ladung schneller benötigen, versuchen Sie es mit einer höheren Spannung. Aber wenn Sie billige chinesische Zellen verwenden, laden Sie sie in einer Munitionskiste aus Stahl auf !! Wenn sie genug Wärme erzeugen, um zu fühlen, können Sie gefährliche Probleme bekommen. Wenn das Pack keine Kabel zu den Balance-Steckern hat, gleichen sich die Zellen nach einer Weile aus, also machen Sie sich darüber keine Sorgen.

Die neue Batteriechemie {LiFePO4} ist sicherer als die älteren 18650 Li-Ionen-Zellen. Aber ich weiß nicht, wie sie in einem I-Max B6 laden würden. NiMH ist viel sicherer, aber viel schwerer.